Methan ist eine chemische Verbindung mit der chemischen Formel CH4 (ein Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatome).

Produkteinführung

Methan ist eine chemische Verbindung mit der Summenformel CH₄ (ein Kohlenstoffatom und vier Wasserstoffatome). Es gehört zur Gruppe 14 der Elemente, ist das einfachste Alkan und Hauptbestandteil von Erdgas. Aufgrund seines relativ häufigen Vorkommens auf der Erde ist Methan ein attraktiver Brennstoff. Seine Gewinnung und Speicherung stellen jedoch aufgrund seines gasförmigen Zustands unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen eine Herausforderung dar.
Natürliches Methan kommt sowohl unter der Erdoberfläche als auch unter dem Meeresboden vor. Gelangt es an die Erdoberfläche und in die Atmosphäre, spricht man von atmosphärischem Methan. Die Methankonzentration in der Erdatmosphäre hat sich seit 1750 um etwa 150 % erhöht und trägt zu 20 % zum gesamten Strahlungsantrieb aller langlebigen und global verteilten Treibhausgase bei.

Spezifikation

Verpackung & Versand

Anwendung

Als Treibstoff
Methan wird als Brennstoff für Öfen, Häuser, Warmwasserbereiter, Brennöfen, Automobile, Turbinen und vieles mehr verwendet. Es verbrennt mit Sauerstoff und erzeugt dabei Feuer.

In der chemischen Industrie
Methan wird durch Dampfreformierung in Synthesegas, ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, umgewandelt.

Verwendung

Methan wird in industriellen chemischen Prozessen eingesetzt und kann als gekühlte Flüssigkeit (Flüssigerdgas, LNG) transportiert werden. Obwohl aus einem Behälter mit gekühlter Flüssigkeit austretendes Methan aufgrund der höheren Dichte des kalten Gases zunächst schwerer als Luft ist, ist es bei Umgebungstemperatur leichter als Luft. Über Gaspipelines werden große Mengen Erdgas verteilt, dessen Hauptbestandteil Methan ist.

1. Kraftstoff
Methan wird als Brennstoff für Öfen, Häuser, Warmwasserbereiter, Brennöfen, Automobile, Turbinen und vieles mehr verwendet. Es verbrennt mit Sauerstoff und erzeugt dabei Wärme.

2. Erdgas
Methan ist für die Stromerzeugung wichtig, da es in Gasturbinen oder Dampferzeugern als Brennstoff verbrannt wird. Im Vergleich zu anderen Kohlenwasserstoffen produziert Methan pro freigesetzter Wärmeeinheit weniger Kohlendioxid. Mit etwa 891 kJ/mol ist die Verbrennungswärme von Methan niedriger als die aller anderen Kohlenwasserstoffe. Das Verhältnis der Verbrennungswärme (891 kJ/mol) zur molaren Masse (16,0 g/mol, davon 12,0 g/mol Kohlenstoff) zeigt jedoch, dass Methan als einfachster Kohlenwasserstoff mehr Wärme pro Masseneinheit (55,7 kJ/g) erzeugt als andere komplexe Kohlenwasserstoffe. In vielen Städten wird Methan über Leitungen in die Haushalte zum Heizen und Kochen geleitet. In diesem Zusammenhang ist es üblicherweise als Erdgas bekannt, dessen Energiegehalt mit 39 Megajoule pro Kubikmeter bzw. 1.000 BTU pro Standardkubikfuß angegeben wird.

Methan in Form von komprimiertem Erdgas wird als Fahrzeugkraftstoff verwendet und gilt als umweltfreundlicher als andere fossile Brennstoffe wie Benzin und Diesel. Es wurden Forschungen zu Adsorptionsmethoden der Methanspeicherung für die Verwendung als Kraftstoff durchgeführt.

3. Flüssigerdgas
Flüssigerdgas (LNG) ist Erdgas (überwiegend Methan, CH4), das zur einfacheren Lagerung oder zum Transport in flüssige Form umgewandelt wurde. Für den Transport von Methan werden teure LNG-Tanker benötigt.

Flüssigerdgas hat etwa ein Sechshundertstel des Volumens von gasförmigem Erdgas. Es ist geruchlos, farblos, ungiftig und nicht korrosiv. Zu den Gefahren zählen die Entzündbarkeit nach dem Übergang in den gasförmigen Zustand, das Einfrieren und die Erstickungsgefahr.

4. Flüssigmethan-Raketentreibstoff
Raffiniertes flüssiges Methan wird als Raketentreibstoff verwendet. Methan bietet gegenüber Kerosin den Vorteil, dass es weniger Kohlenstoffablagerungen an den inneren Teilen von Raketenmotoren verursacht, was die Wiederverwendung von Boostern erleichtert.

Methan ist in vielen Teilen des Sonnensystems reichlich vorhanden und könnte potenziell auf der Oberfläche eines anderen Himmelskörpers im Sonnensystem gewonnen werden (insbesondere durch Methanproduktion aus lokal vorkommenden Materialien auf dem Mars oder Titan), wodurch Treibstoff für eine Rückreise zur Verfügung stünde.

5. Chemische Ausgangsstoffe
Methan wird durch Dampfreformierung in Synthesegas, ein Gemisch aus Kohlenmonoxid und Wasserstoff, umgewandelt. Dieser endergonische (energieintensive) Prozess benötigt Katalysatoren und hohe Temperaturen von etwa 700–1100 °C.

Erste-Hilfe-Maßnahmen

Blickkontakt:Für Gas ist keine Behandlung erforderlich. Bei Verdacht auf Erfrierungen die Augen 15 Minuten lang mit kaltem Wasser spülen und sofort einen Arzt aufsuchen.
Hautkontakt:Kein Gas erforderlich. Bei Hautkontakt oder Verdacht auf Erfrierungen kontaminierte Kleidung entfernen und betroffene Stellen mit lauwarmem Wasser spülen. KEIN HEISSES WASSER VERWENDEN. Bei Blasenbildung auf der Hautoberfläche oder tieferliegender Gewebserfrierung sollte der Patient umgehend ärztlich untersucht werden.
Inhalation:Bei jeder Inhalationsüberdosierung ist sofortige ärztliche Hilfe zwingend erforderlich. Rettungskräfte müssen mit einem Atemgerät ausgestattet sein. Bewusstseinsfähige Inhalationsopfer sollten in einen nicht kontaminierten Bereich gebracht werden und frische Luft einatmen. Bei Atembeschwerden ist Sauerstoff zu verabreichen. Bewusstlose Personen sollten in einen nicht kontaminierten Bereich gebracht und gegebenenfalls künstlich reanimiert und mit Sauerstoff versorgt werden. Die Behandlung erfolgt symptomatisch und unterstützend.
Einnahme:Bei normalem Gebrauch keine Nebenwirkungen. Bei Auftreten von Symptomen einen Arzt aufsuchen.
Hinweise für den Arzt:Symptomatisch behandeln.

extraterrestrisches Methan
Methan wurde auf allen Planeten des Sonnensystems und den meisten größeren Monden nachgewiesen oder wird dort vermutet. Mit der möglichen Ausnahme des Mars entsteht es vermutlich durch abiotische Prozesse.
Methan (CH4) auf dem Mars – potenzielle Quellen und Senken.
Methan wurde als möglicher Raketentreibstoff für zukünftige Marsmissionen vorgeschlagen, unter anderem aufgrund der Möglichkeit, es auf dem Planeten durch Nutzung von Ressourcen vor Ort zu synthetisieren.[58] Eine Anpassung der Sabatier-Methanisierungsreaktion kann mit einem gemischten Katalysatorbett und einer umgekehrten Wassergas-Shift-Reaktion in einem einzigen Reaktor verwendet werden, um Methan aus den auf dem Mars verfügbaren Rohstoffen zu erzeugen, wobei Wasser aus dem Marsuntergrund und Kohlendioxid aus der Marsatmosphäre genutzt werden.

Methan könnte durch einen nicht-biologischen Prozess namens „Serpentinisierung“[a] entstehen, an dem Wasser, Kohlendioxid und das Mineral Olivin beteiligt sind, das bekanntermaßen auf dem Mars häufig vorkommt.